論機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

王天之保定一中

論機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

王天之保定一中

機(jī)電一體化是綜合當(dāng)前的先進(jìn)機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)以及電力電子技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)的一種新型技術(shù)。本文著重于介紹機(jī)電一體化的概念、特征，對(duì)機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單分析。

機(jī)電一體化；發(fā)展趨勢(shì)；發(fā)展技術(shù)

現(xiàn)代科技的發(fā)展推動(dòng)了許多專業(yè)技術(shù)化的滲透與發(fā)展，也促使機(jī)電一體化的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品功能和生產(chǎn)方式等方面發(fā)生了巨大變化，并成功使得工程領(lǐng)域的技術(shù)有了突破性的改革和發(fā)展，由“機(jī)械電氣化”很快邁入“機(jī)電一體化”的發(fā)展階段。

一、機(jī)電一體化概要

“機(jī)電一體化”又名“機(jī)械電子學(xué)”，這個(gè)概念化名詞最早是在70年代出現(xiàn)并在之后得到了廣泛的運(yùn)用和發(fā)展。而機(jī)電一體化的基本理論，就是一項(xiàng)將機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、接口技術(shù)和傳感器技術(shù)等相互融合，并付諸于實(shí)踐行動(dòng)的綜合性技術(shù)。在此基礎(chǔ)上再采用人工智能、專家系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助功能，增加人性化、智能化功能。也就是說(shuō)，機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官、頭腦和眼睛的延伸。將經(jīng)典的機(jī)械工藝及理論更新成機(jī)電一體化的新技術(shù)，既可以簡(jiǎn)化原有技術(shù)也可以讓其技術(shù)水平得到提高。在當(dāng)今時(shí)代中，機(jī)電一體化技術(shù)在時(shí)代行業(yè)中幾乎是處于領(lǐng)先地位的。隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)電一體化也會(huì)逐漸被賦予新的內(nèi)容，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制自動(dòng)診斷與保護(hù)以及自動(dòng)顯示記錄等。[1]

二、機(jī)電一體化包含的內(nèi)容

1.機(jī)械制造技術(shù)

機(jī)電一體化的技術(shù)是從機(jī)械制造技術(shù)上延伸拓展而來(lái)的。不過(guò)機(jī)械制造技術(shù)比較單一，在更新力度、結(jié)構(gòu)上都不具有優(yōu)勢(shì)。因此，機(jī)械制造技術(shù)十分注重如何與機(jī)電一體化新技術(shù)進(jìn)行加工和融合，并實(shí)現(xiàn)材料、性能、結(jié)構(gòu)等方面的變更和滿足。機(jī)電一體化在生產(chǎn)制作過(guò)程中將工藝技術(shù)與機(jī)械理論相結(jié)合的同時(shí)，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助，最后采用人工智能和專家系統(tǒng)，形成一種綜合性的機(jī)械制作技術(shù)。

2.自動(dòng)控制技術(shù)

自動(dòng)控制技術(shù)是在控制理論的指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)仿真和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。自動(dòng)控制技術(shù)的內(nèi)容包括高精度定位控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、檢索、速度控制等。

3.計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)

眾所皆知，計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)內(nèi)容廣泛，主要分為專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、判斷與決策、信息交換等各種計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

4.系統(tǒng)技術(shù)

系統(tǒng)技術(shù)是組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，并將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各部分組織之間的有機(jī)連接與組合。

三、機(jī)電一體化的現(xiàn)狀分析

機(jī)電一體化技術(shù)起源于20世紀(jì)的六十年代，通過(guò)專業(yè)人士的系統(tǒng)總結(jié)和概括，經(jīng)歷了從一段空白到人工智能技術(shù)的自然產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)渡階段。如今的機(jī)電一體化的行程更加靈活，內(nèi)容也更加廣泛豐富。我國(guó)的機(jī)電一體化經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，也終于取得了突破性的進(jìn)展。當(dāng)今社會(huì)中，機(jī)電一體化隨著時(shí)代科技的進(jìn)展而高速穩(wěn)定的發(fā)展，甚至已經(jīng)成為了人們生活和企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中不可或缺的重要基礎(chǔ)技術(shù)。比如說(shuō)，我們所使用的電子數(shù)碼產(chǎn)品和生活中所用的電視機(jī)，還有工業(yè)生產(chǎn)中所用的流水線生產(chǎn)裝備……幾乎都可以看到機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用。但這種狀況只在于目前我國(guó)國(guó)內(nèi)，并不能代表世界性的發(fā)展水平，換句話說(shuō)，我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)雖然發(fā)展快而且滲透社會(huì)生活中的速度快。但相較于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展水平來(lái)講，依然存在著許多不足之處。[2]如：機(jī)電一體化產(chǎn)品在工業(yè)體系中比重不算大，自然對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)影響不大；國(guó)家對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)的重視及投入程度不夠，因此導(dǎo)致機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)步不夠明顯。

四、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

分析當(dāng)前社會(huì)機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和規(guī)律特點(diǎn)，對(duì)機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行一個(gè)預(yù)測(cè)，并按照這個(gè)預(yù)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行一個(gè)理論研究和分析。

1.環(huán)保化

機(jī)電一體化的發(fā)展同樣要符合可持續(xù)性發(fā)展的基本發(fā)展觀，一定要正確處理好機(jī)械設(shè)備運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量以及資源消耗之間的相互關(guān)系。并融合當(dāng)今社會(huì)的綠色環(huán)保理念，本著提高資源利用率、減少環(huán)境污染的目的，將機(jī)電一體化生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)、包裝、使用和銷毀等多個(gè)階段的技術(shù)考慮進(jìn)去，降低機(jī)電一體化的能耗量。

2.智能化

將機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行智能化發(fā)展，其實(shí)就是將計(jì)算機(jī)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)備中輸出簡(jiǎn)單的程序命令，讓機(jī)械設(shè)備按照理想的方式去運(yùn)行。而這樣發(fā)展的優(yōu)勢(shì)則在于需求的技術(shù)人員不多，資源配置優(yōu)化以及讓機(jī)械設(shè)備做好簡(jiǎn)單重復(fù)性操作工作。在人工智能技術(shù)發(fā)展越來(lái)越具有靈活性的時(shí)候，利用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行控制和管理，從發(fā)揮機(jī)械職能的效用。

3.光學(xué)化

在光學(xué)技術(shù)的融合下，能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)的性能得以有效的提升，甚至還為此打開(kāi)了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的光機(jī)電一體化。這種“光機(jī)電一體化”的技術(shù)不僅覆蓋面比較廣，層次多，還具有結(jié)構(gòu)不斷簡(jiǎn)化和方便操作的特點(diǎn)。

五、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)機(jī)電一體化雖然在國(guó)內(nèi)發(fā)展不錯(cuò)，但其實(shí)還存在很多缺陷。但隨著我國(guó)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的重視，機(jī)電一體化技術(shù)正在進(jìn)行不斷的發(fā)展和進(jìn)步，形成核心競(jìng)爭(zhēng)力并不斷改善調(diào)整，必將成為促進(jìn)工業(yè)制造方面發(fā)展的重要技術(shù)。

[1]王斌.論機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)略述[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2006（09）.

[2]王倫.我國(guó)機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)與思考[J].黑龍江科技信息,2014（25）.

王天之（2000-），漢族，甘肅玉門市人，高中學(xué)歷。